Desarrollo de un modelo computacional para flujo bifásico en tres dimensiones usando el método de volumenes finitos

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dc.contributor.advisorCalvete González, Fernando Enrique
dc.contributor.authorQuintero Valero, Nelson Enrique
dc.date.accessioned2024-03-03T19:37:20Z
dc.date.available2012
dc.date.available2024-03-03T19:37:20Z
dc.date.created2012
dc.date.issued2012
dc.description.abstractEl método de los volúmenes finitos permite discretizar y resolver numéricamente ecuaciones diferenciales que modelan el comportamiento de flujo de calor, flujo de fluidos o acoplados. Es un método que tiene la flexibilidad de los elementos finitos en cuanto al manejo de mallas estructuradas y no estructuras (ortogonales o no ortogonales) y la robustez y convergencia de las diferencias finitas. La principal propiedad es que la solución obtenida del sistema discretizado satisface en forma exacta las ecuaciones de conservación masa y energía independientemente del tamaño de la malla. En este trabajo se desarrolló la primera etapa de implementación de un simulador numérico de flujo bifásico agua-petróleo tridimensional, para el modelamiento de procesos de recuperación primaria de petróleo e inyección de agua. El sistema de ecuaciones que representa el flujo de fluidos bifásico agua-petróleo en el medio poroso, se obtienen al combinar la ecuación de conservación de la masa con la ecuación de movimiento de Darcy para cada fase (Thomas, 1982). Las incógnitas del sistema son la presión de petróleo y la saturación de agua para cada elemento de la malla. A las ecuaciones obtenidas se discretizan en volúmenes finitos y se aplica un método de solución simultanea semi-implícito en el tiempo, donde las variables principales son implícitas y las variables secundarias explicitas. Al ensamblar estas variables se obtiene una matriz asimétrica y altamente dispersa. El sistema lineal que se obtiene se resuelve mediante el método iterativo de gradiente biconjugado. Para la evaluación de los resultados se plantearon dos casos: uno donde los cambios de presión son predominantes en el tiempo (producción primaria) y otro donde se producen fuertes cambios en la saturación (recobro secundario). Estos son implementados en eclipse 100 para un análisis comparativo.
dc.description.abstractenglishThe method of the finite volumes allows discretize and to solve numerically differential equations and modeling the behavior of the heat flow, fluid flow or coupled. It is a method that has the flexibility of finite elements in the management of structured meshes and structures (orthogonal or non-orthogonal) and the robustness and convergence of finite differences. The principal property is that the solution obtained discretized system accurately satisfies the equations of conservation of mass and energy independently mesh size. In this work there developed the first phase of implementation of a numerical simulator of oil-water two-phase flow three-dimensional modeling processes for primary oil recovery and water injection. The system of equations representing the flow of oil-water two-phase fluid in the porous medium, obtained by combining the equation for conservation of mass with the Darcy equation of motion for each phase (Thomas, 1982). The unknowns of the system are the oil pressure and water saturation for each element of the mesh. In the resulting equations are discretized in finite volume and applies a method of semi-implicit simultaneous solution in time, where the main variables are implicit and explicit secondary endpoints. By assembling these variables results in a highly asymmetric matrix and dispersed. The obtained linear system is solved by the iterative gradient biconjugate. For the evaluation of the results was presented two cases: one where pressure changes are predominant in time (primary production) and another with extreme changes in saturation (secondary recovery). These are implemented in Eclipse 100 for a comparative analysis.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Hidrocarburos
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/27590
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Hidrocarburos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectVolúmenes finitos
dc.subjectSimulación de yacimientos
dc.subjectMétodos numéricos
dc.subjectIngeniería de yacimientos.
dc.subject.keywordFinite volume method
dc.subject.keywordReservoir simulation
dc.subject.keywordNumerical methods
dc.subject.keywordReservoir engineering.
dc.titleDesarrollo de un modelo computacional para flujo bifásico en tres dimensiones usando el método de volumenes finitos
dc.title.englishDevelopment of a computational model for two-phase flow in three dimensions using finite volume method.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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